Способ регулирования давления газа и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к автоматике в приборостроении и может применяться в агрегатах различного назначения, в которых в зависимости от условий работы необходимо либо поддерживать постоянное давление газа, либо изменять это давление на заданную величину. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Способ регулирования давления газа заключается в создании газовой вибропленки между двумя поверхностями и изменении угла наклона этих поверхностей друг к другу. При этом сохраняют постоянным коэффициент подсасывания за счет изменения частоты колебаний. Устройство для реализации этого способа содержит установленный в корпусе 1 пьезокерамический преобразовтель 2, соединенный обратной электрической связью с датчиком давления. Устройство снабжено опорным элементом 3, установленным в корпусе 1 с возможностью поворота относительно преобразователя 2. Опорный элемент 3 может быть установлен с возможностью перемещения по нормали к своей рабочей поверхности. Изобретения позволяют повысить точность регулирования за счет создания многопараметрической подстройки. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5!) С 05 В 16/06 щкй "

« .Г

OllHCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH I HHT СССР! (21) 4357930/24-24

1 (22) 04 01.88 (46) 30.10.90, Бюл. Р 40 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Е.Н. Иванов и А.А.Шавелев (53) 621.646,4(088.,8) (56) Патент Венгрии Р !78666, кл. С 05 D 16/14, опублик. 1981, (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ

ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике в приборостроении и может применяться в агрегатах различного назначения, в которых в зависимости от условий работы необходимо либо поддерживать постоянное давление газа, либо изменять это давление на заданную величину. Цель изобретения — повышение точности регулирования. Способ регулирования давления газа заклю„.Я0„„)Щ}3350 : А1

2 чается в создании газовой вибропленки между двумя поверхностями и изменении угла наклона этих поверхностей друг к другу. При этом сохраняют постоянным коэффициент подсасывания за счет изменения частоты колебаний.

Устройство для реализации этого способа содержит установленный в корпусе 1 пьезокерамический преобразователь 2, соединенный обратной электрической связью с датчиком давления.

Устройство снабжено опорным элементом 3, установленным в корпусе 1 с возможностью поворота относительно преобразователя 2, Опорный элемент, 3 может быть установлен с возможностью перемещения по нормали к своей рабочей поверхности. Изобретение позволяет повысить точность регулирования за счет создания многопараметрической подстройки, 2 с, и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1603350

Изобретение относится к автоматике и, может применяться в агрегатах различного назначения, в которых в зависимости от условий работы необходимо либо поддерживать постоянное давление газа, либо изменять это давление на заданную величину..

Цель изобретения — повышение точности регулирования. 10

Способ регулирования давления газа заключается в ToMs что изменяют. расход газа, проходящего между двумя. рабочими поверхностями, путем создания вибропленки между рабочими поверх-15 ностями изменением частоты и амплитуды колебаний одной из рабочих поверхностей, а также в том, что изменяют угол наклона одной из рабочих по-.верхностей и частоту колебаний другой 20 рабочей поверхности с обеспечением сохранения постоянным коэффициента подсасывания.

На фиг,1 представлено устройство для реализации способа, общий вид, на фиг.; 2 — вариант. устройства, газовая вибропленка создается межпу двумя дисковыми элементами; на фиг.3— то же, газовая вибропленка создается между двумя цилиндрическими опорными 30 поверхностями, на фиг. 4 — графические зависимости коэффициентов подсасывания и уплотнения от угла наклона опорных поверхностей друг к дру-. гу; на фиг. 5 — графические зависимости газового потока от перепада давления при различных углах наклона между опорными поверхностями; на фиг. 6 — графические зависимости газового потока от перепада давле- 40 ний при различных величинах зазоров между опорными поверхностями и различных амплитудах колебаний пьезокерамического преобразователя.

Устройство для реализации способа д5 регулирования давления газа содержит установленный в корпусе 1 исполни тельный механизм 2, соединенный обратной электрической связью с датчиком давления (не показан). Регулятор снабжен опорным элементом 3, размеценным в корпусе 1 с возможностью поворота относительно исполнительного механизма 2, Исполнительный механизм 2 выполнен в виде пьезокерамического преобразователя, соединенного с генерато ром электрических- сигналов (не покаI зан) ° Пьезокерамический преобразователь 2 может быть выполнен в виде пластинчатого (фиг.1), дискового (фиг.2 ) или цилиндрического (фиг.3) пьезокерамического элемента, имеющего на поверхностях электроды для соединения с генератором электрических сигналов..Дпя увеличения амплитуды колебаний пьзокерамический преобразователь 2 может быть снабжен механическим виброусилителем (не показан). Опорный элемент 3 установлен в корпусе 1 с воэможностью перемещения в направлении по нормали к своей рабочей поверхности.

Устройство для реалнзации способа регулирования давления газа работает следующим образом.Газ от источника подается на вход регулятора с давлением, равным Р .

Одновременно на электроды пьезокерамического преобразователя 2 от генератора электрических сигналов подаL ется напряжение, которое вследствие обратного пьезоэффекта преобразуется в механические колебания пьезокерамического элемента 2. Это приводит к образованию газовой вибропленки между рабочими поверхностями пьезокерамического преобразователя 2 и опорного элемента 3, При этом на выходе из регулятора устанавливается давление газа, равное Р>

Для малых величин газового потока справедливо соотношение

«1 2 ч=К вЂ” - -К ЬР»

2 L . (1)

"о где Q—величина газового потока че" рез рабочий зазор; амплитуда колебаний пьезокерамического преобразователя 2; средний зазор между рабочими поверхностями опорного элемента 3 .и пьезокерамического преобразователя 2; коэффициент подсасывания, кожффициент уплотнения; относительный перепад давления, равный

h о

Lp=fi(Qsd)» К = ()»

ЬР= — ——

Pis Ра (2}

Pg

Коэффициенты K и К> могут быть вычислены по известным формулам или определены по графическим зависимостям:

5 16033 где Я вЂ” частота колебаний пьезокерамического преобразователя 2;

Ы вЂ” угол между рабочими поверхностями опорного элемента 3 и

5 пьезокерамического преобразователя 2 (фиг- 4) .

Если необходимо подать газ под давлением, равным Ра, то первоначально параметры d,h,G3, cL выбираются таким образом, чтобы выполнялось условие:11Р=О, если же требуется давление

Рц, 4Рд, то условие выбора параметров имеет вид: Р=

Рво Ра

Ра

Графические зависимости Г =С? (Ь1 ) представлены на фпг,5-б с учетом ""оотношения 0<Кр(Кь 1; К О, 2;

Регулирование давления газа осуществляется следующим образом.

Пусть требуется повысить давлеление rasa, Увеличим угол g между ра- 25 бочими поверхностямв опорного элемента 3 и пьеэокерамического преобразователя 2, тогда уменьшается коэффициент уплотнения К1 (фиг.4), увеличится величина, а следовательно, увеличит- 30 ся и перепад давления ЬР фиг,5, Однако увеличение угла приводит к увеличению коэффициента r.oäñàñûíaíèë Кр (фиг.41,, что снижает плавность регу.лирования. Поэтому при увеличении угла уменьшим частоту колебаний пьезокерамического преобразователя 7 у таким образом, чтобы величина K ocГ талась бы постоянной (фиг-.4)-. Изменение частоты колебаний 7 приводит 40 к некоторому изменению амплитуды колебаний пьезокерамического преоб" разователя 2, однако амплитуду колебаний можно сохранить на.постоянном уровне, если изменить напряжение, 45 подаваемое на электроды пьезокерамнческого преобразователя 2.

Регулирование давления газа можно осуществить также с помощью изменения амплитуды колебаний d пьеэокерамичес50 6 го преобразователя 2 пли с помощью изменения рабочего зазора 11„(фиг.6).

Это может быть реализовано путем перемещения опорного элемента 3 в направлении по нормали к своей рабочей поверхности, Способ и устройство позволяют повысить точность и плавность регулирования газа, Ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и я

1, Способ регулирования давления газа, заключающийся в изменении расхода газа, проходящего между двумя рабочими поверхностями, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения зочпости регулирования, изменение расхода газа осуществляют путем создания вибропленки между рабочими поверхностями изменением частоты и амплитуды колебаний одной из рабочих поверхностей.

2, Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что изменяют угол наклона одной из рабочих поверхностей и частоту колебаний другой рабочей поверхности с обеспечением сохранения постоянным коэффициента подсасывания, 3. Устройство для регул ровапия давления газа, содержащее установленный в корпусе исполнительный механизм, соединенный обратной электрической связью с датчиком давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено опорным элементом, установленным в корпусе с возможностью поворота относительно исполнительного механизма, а сам исполнительный механизм выполнен в виде пьезокерамического преобразователя, 4. Устройство по и, 3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что опорный элемент установлен с возможностью перемещения в направлении по нормали к своей рабочей поверхности.! 603350

Составитель Н. Гондаксазова

Редактор М, Келемеш Техред JI.Cåðäîêîâà Корректор Т. Палий

Заказ 3384 Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101